[发明专利]以磷酸和活性白土为复合催化剂制备N-环己基马来酰亚胺的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种以磷酸和活性白土为复合催化剂制备耐热改性剂N‑环己基马来酰亚胺的方法及其应用。首先将溶剂和顺丁烯二酸酐加入反应容器中溶解，然后滴加环己胺和溶剂的混合液，滴加后进行加热反应，待反应结束后，将所得反应液经处理得到N‑环己基马来酰胺酸；将溶剂加入反应容器中，然后加入磷酸和活性白土二者的混合物、N‑环己基马来酰胺酸和阻聚剂，进行加热回流反应；反应结束后，将所得反应液经处理得到产物N‑环己基马来酰亚胺。与现有技术相比，本发明制备耐热改性剂N‑环己基马来酰亚胺产品，其收率高、成本低，并且二步法制备所得N‑环己基马来酰亚胺产品的纯度高，不需精制，产品质量稳定，适用于工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种耐热改性剂的制备方法，具体涉及一种以磷酸和活性白土为复合催化剂制备耐热改性剂N-环己基马来酰亚胺的方法及其应用。

背景技术

N-取代马来酰亚胺是一类重要的有机化合物，可用于高分子合成、医药原料、农业化学和燃料合成等方面。这类化合物的分子链上具有α，β-不饱和酰亚胺环状结构，能有效地限制分子链的旋转，其聚合物耐热性能高，同时能够防水、防火、耐辐射，是一类新型的高分子耐热改性剂，被广泛应用于航空工业和电气工业上。与其他耐热改性剂相比，马来酰亚胺型高分子耐热改性剂具有提高耐热程度高，与各种热塑性树脂相容性好、无毒，以及热稳定性好等优点，八十年代中期以来已成为一个研究热点。

N-环己基马来酰亚胺在高分子材料耐热改性研究中显示出极大的优越性，目前我国对于N-环己基马来酰亚的研究还很不成熟，主要是产品收率低、纯度低、产品色泽性不好，比较突出的问题是大部分研究都存在于实验室内，大多制备方法不能在大型设备上生产，极大地限制了N-环己基马来酰亚胺的市场应用。专利CN200610129875.7采用马来酸酐和环己胺为主要原料，以苯或苯的衍生物为溶剂，然后再在一个烧杯中把磷酸和环己胺的混合为粘稠的液体为催化剂，此方法操作步骤复杂，磷酸和环己胺反应大量放热，并且环己胺在烧杯中反应极大的污染环境和危害健康，很难实现工业化生产。专利CN1467205公开了用减压蒸馏的方法对N-环己基马来酰亚胺进行提纯，但N-马来酰亚胺的沸点很高，在真空度为0.1MPa时沸点为200℃。因此，减压蒸馏的方法能量消耗很高，造成产品的成本上升，收率下降。所以，急需研究开发一种工艺简单、催化剂易于生产操作、产品收率高、纯度高的N-环己基马来酰亚胺的制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：根据目前生产N-环己基马来酰亚胺现有技术中存在的问题，本发明提供一种工艺简单、催化剂易于生产操作、产品收率高、纯度高的N-环己基马来酰亚胺的制备方法。本发明采用顺丁烯二酸酐与环己胺为反应物，以强酸性质子酸和活性白土为复合催化剂，以苯或苯的衍生物为溶剂，以酚类为阻聚剂，经酰胺化反应和脱水闭环反应两步法制得N-环己基马来酰亚胺产品。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种以磷酸和活性白土为复合催化剂在制备耐热改性剂N-环己基马来酰亚胺中的应用。

根据上述的以磷酸和活性白土为复合催化剂在制备耐热改性剂N-环己基马来酰亚胺中的应用，所述磷酸和活性白土复合催化剂中二者的复合配比质量比为1～5:1。

另外，提供一种以磷酸和活性白土为复合催化剂制备耐热改性剂N-环己基马来酰亚胺的方法，所述制备方法包括以下步骤：

a、首先将溶剂和顺丁烯二酸酐加入反应容器中进行搅拌溶解，搅拌溶解时间为0.5～1.0h；然后滴加环己胺和溶剂的混合液，滴加过程中温度控制为20～50℃，滴加时间为1.0～1.5h；滴加结束后控制温度为45～50℃，在此温度条件下反应1.5～3.0h；待反应结束后，将所得反应液降至常温，依次进行水洗、抽滤，得到N-环己基马来酰胺酸，所得N-环己基马来酰胺酸在室温下放置2～5h待用；